DE29918105U1 - Filter cartridge with center tube - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Neuerung betrifft eine Filterpatrone, insbesondere für die Flüssigkeitsfiltrierung, welche ein Mittelrohr aufweist, nach der Gattung des SchutzanspruchesThe innovation relates to a filter cartridge, in particular for liquid filtration, which has a central tube, according to the class of the protection claim
Aus der EP 835 158 B1 ist eine solche Flüssigkeitsfilterpatrone mit Mittelrohr bekannt. Das Mittelrohr wird in das mit Endscheiben versehene, sternförmig gefaltete Filterpapier hineingeschoben, wobei eine Dichtung zwischen Endscheiben und Mittelrohr zustande kommt. Um die Montage des Mittelrohrs zu erleichtern und eine Beschädigung des Filterpapiers zu vermeiden, ist das Mittelrohr zweiteilig aufgebaut, so daß dieses von beiden Seiten in das sternförmig gefaltete Filterpapier hineingeschoben werden kann. Dabei stoßen die nach innen ragenden Enden der Mittelrohrteile zusammen, wodurch einen Schnappverbindung geschlossen wird, die das Mittelrohr im FiISuch a liquid filter cartridge with a central tube is known from EP 835 158 B1. The central tube is pushed into the star-shaped folded filter paper provided with end plates, whereby a seal is created between the end plates and the central tube. To facilitate the assembly of the central tube and to avoid damage to the filter paper, the central tube is constructed in two parts so that it can be pushed into the star-shaped folded filter paper from both sides. The inwardly projecting ends of the central tube parts come together, thereby forming a snap connection which secures the central tube in the filter.
Zwar wird die Montage des Mittelrohrs durch die beschriebene Schnappverbindung vereinfacht, jedoch muß aufgrund der Ausgestaltung der Schnappverbindung auf die richtige Winkelstellung der beiden Mittel rohrteile zueinander während der Montage geachtet werden. Die Schnapphaken am Oberteil des Mittelrohrs greifen nämlich in Fenster im Unterteil des Mittelrohres ein, wodurch eine formschlüssige Form erzielt wird. Es gibt Winkelstellungen zwischen den beiden Mittelrohrteilen, in denen die Schnappnasen auf den Stegen zwischen den Fenstern zu liegen kommen, so daß eine zuverlässige Verbindung zwischen den beiden Teilen nicht erreicht wird.Although the assembly of the center tube is simplified by the snap connection described, due to the design of the snap connection, attention must be paid to the correct angle position of the two center tube parts to each other during assembly. The snap hooks on the upper part of the center tube engage in windows in the lower part of the center tube, creating a form-fitting shape. There are angle positions between the two center tube parts in which the snap lugs come to rest on the webs between the windows, so that a reliable connection between the two parts is not achieved.
Aufgabe der Neuerung ist es daher, eine Filterpatrone zu schaffen, die einfach montiert werden kann, wenige Bauteile enthält und zuverlässig in der MontageThe aim of the innovation is therefore to create a filter cartridge that is easy to install, contains few components and is reliable in assembly.
bzw. im Betrieb ist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Schutzanspruches 1 gelöst.or in operation. This object is achieved by the features of claim 1.
Vorteile der NeuerungAdvantages of the innovation
Die Filterpatrone gemäß der Neuerung weist ein Mittelrohr auf, welches aus einem Ober- und einem Unterteil besteht. Diese beiden Teile werden durch eine Schnappverbindung zusammengehalten. Das Mittelrohr wird im Inneren einer Filterpatrone montiert, wobei die zum Filterpapier gehörigen Endscheiben eine Dichtwirkung am Außenumfang des Mittelrohrs erzielen.The filter cartridge according to the innovation has a central tube which consists of an upper and a lower part. These two parts are held together by a snap connection. The central tube is mounted inside a filter cartridge, whereby the end disks belonging to the filter paper achieve a sealing effect on the outer circumference of the central tube.
Die Schnappverbindung ist derart gestaltet, daß im Oberteil des Stützkörpers in der Nähe der Anschlußstelle zum Unterteil eine Ringnut vorgesehen ist, die im Außenumfang des Oberteils angeordnet ist. Damit ist gemeint, daß eine Zugänglichkeit der Ringnut von außen möglich ist. Dies hat den Vorteil, daß eine spritzgußtechnische Herstellung des Mittelrohrs ohne weitere Probleme möglich ist. Die Form für derartige Bauteile besteht normalerweise aus drei Teilen: einem Kern zur Bildung des Innenraums und zwei Außenschalen, die die Durchbrechungen im Stützrohr sowie die Nut hinterschneidungsfrei abbilden können.The snap connection is designed in such a way that an annular groove is provided in the upper part of the support body near the connection point to the lower part, which is arranged in the outer circumference of the upper part. This means that the annular groove can be accessed from the outside. This has the advantage that the central tube can be produced using injection molding without any further problems. The mold for such components normally consists of three parts: a core to form the interior and two outer shells that can reproduce the openings in the support tube and the groove without undercuts.
Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Schnappfenstern weist die Ringnut keine Stege auf, die bei der Bildung der Schnappverbindung beachtet werden müssen. Die elastischen Absätze am Unterteil können unabhängig von der Winkelstellung der beiden Mittel rohrteile zueinander in die Ringnut einrasten. Hierzu geben die elastischen Absätze nach, damit das Ober- und das Unterteil aufeinandergeschoben werden können.In contrast to the snap windows known from the prior art, the annular groove does not have any webs that must be taken into account when forming the snap connection. The elastic shoulders on the lower part can snap into the annular groove regardless of the angular position of the two central tube parts relative to each other. To do this, the elastic shoulders give way so that the upper and lower parts can be pushed onto each other.
Die Elastizität der Absätze führt gleichzeitig zu einer Vereinfachung der Herstellung des Unterteils. Dieses kann ebenfalls wie das Oberteil in einer dreiteiligen Spritzgußform hergestellt werden. Beim Entformen wird die Elastizität der Absätze ausgenutzt, damit der Kern unabhängig von den gebildeten Hinterschneidungen aus dem Werkstück gezogen werden kann.The elasticity of the heels also simplifies the manufacture of the lower part. Like the upper part, this can also be manufactured in a three-part injection mold. When demolding, the elasticity of the heels is used so that the core can be pulled out of the workpiece independently of the undercuts that have been formed.
Die Verbindung zwischen Mittelrohr und Endscheiben des Filterpapiers ist abgedichtet. Die Abdichtung muß jedoch kein gesondertes Bauteil sein. Es kann auch die Eigenelastizität der Endscheiben genutzt werden, die zu einer Abdichtung am Mittelrohr führt. Bevorzugt wird dabei eine radiale Abdichtung verwendet. Insbesondere, wenn die Endscheiben als Folienendscheiben ausgebildet sind, bietet sich dieses Dichtprinzip an. Die Folienendscheiben bestehen dann aus einem Nitrilkautschuk, welcher durch den Aushärtungsprozeß mit den Stirnseiten des Filterpapiers verbunden wird und dabei eine gewisse Restelastizität zur Abdichtung gegen das Mittelrohr behält.The connection between the central tube and the end plates of the filter paper is sealed. However, the seal does not have to be a separate component. The inherent elasticity of the end plates can also be used, which leads to a seal on the central tube. A radial seal is preferably used. This sealing principle is particularly suitable when the end plates are designed as film end plates. The film end plates then consist of a nitrile rubber, which is connected to the end faces of the filter paper through the curing process and retains a certain residual elasticity to seal against the central tube.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Neuerung kann der elastische Absatz am Umfang des Unterteils mindestens eine, zweckmäßigerweise jedoch mehrere Aussparungen aufweisen. Diese führen dazu, daß der Absatz nicht ringförmig aufgebaut ist, sondern aus Kreisringsegmenten besteht. Diese Segmente sind im Vergleich zu einem geschlossenen Ring wesentlich elastischer, wodurch ein uneingeschränktes Funktionieren der Schnappverbindung gewährleistet ist. Alternativ hierzu könnte der Absatz auch ringförmig aufgebaut sein, wobei jedoch ein genügend elastisches Material gewählt werden muß. Dies läßt sich zum Beispiel durch die Wahl eines Elastomers erreichen, welches zum Beispiel im Mehrkomponentenspritzgießverfahren an das Unterteil angespritzt werden kann.According to a further embodiment of the innovation, the elastic shoulder can have at least one, but preferably several, recesses on the circumference of the lower part. This means that the shoulder is not ring-shaped, but consists of circular ring segments. These segments are significantly more elastic than a closed ring, which ensures that the snap connection functions without restriction. Alternatively, the shoulder could also be ring-shaped, but a sufficiently elastic material must be selected. This can be achieved, for example, by choosing an elastomer, which can be molded onto the lower part using a multi-component injection molding process.
Werden die Aussparungen am Umfang derart dimensioniert, daß sie einen größeren oder zumindest gleichen Winkelabschnitt einnehmen, als die den Absatz bildende Segmente, ergibt sich eine besonders vorteilhafte Variante der Neuerung. Der für das Spritzgießen notwendige Kern kann dann nämlich ohne eine elastische Verformung des Absatzes entformt werden, indem dieser um den Winkel abschnitt, den die Segmente einnehmen, gedreht wird. Hierdurch läßt sich eine größere Prozeßsicherheit und -geschwindigkeit erreichen. Die Teile des Mittelrohrs können bereits nach unvollständigem Erkalten des Werkstücks entformt werden, da eine Teilplastizität des Absatzes nicht zu einer bleibenden Verformung derselben führen kann.If the recesses on the circumference are dimensioned in such a way that they take up a larger or at least the same angle as the segments forming the shoulder, a particularly advantageous variant of the innovation results. The core required for injection molding can then be demolded without elastic deformation of the shoulder by rotating it by the angle that the segments take up. This makes it possible to achieve greater process reliability and speed. The parts of the central tube can be demolded even after the workpiece has not completely cooled down, since partial plasticity of the shoulder cannot lead to permanent deformation of the same.
Weiterhin kann gemäß einer besonderen Ausführungsform der Neuerung am Mittelrohr eine Aufnahme für eine Dichtung vorgesehen werden, die zum dichten Einbau der Filterpatrone im Gehäuse notwendig ist. Die Dichtung muß eine zuverlässige Trennung zwischen Reinseite und Rohseite des Filters gewährleisten. Furthermore, according to a special embodiment of the innovation, a receptacle for a seal can be provided on the central tube, which is necessary for the tight installation of the filter cartridge in the housing. The seal must ensure a reliable separation between the clean side and the dirty side of the filter.
Die Aufnahme kann zum Beispiel durch eine Axialnut gewährleistet sein in die ein Dichtring eingelegt wird. Eine andere Möglichkeit ist die Vorsehung eines Ringvorsprungs, der zur Aufnahme einer Formdichtung geeignet ist. Es ist auch möglich, die Aufnahme derart zu gestalten, daß sowohl Formdichtungen als auch Dichtringe montiert werden können.The receptacle can be ensured, for example, by an axial groove into which a sealing ring is inserted. Another possibility is to provide a ring projection that is suitable for receiving a molded seal. It is also possible to design the receptacle in such a way that both molded seals and sealing rings can be mounted.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.These and other features of preferred developments of the invention emerge not only from the claims but also from the description and the drawings, wherein the individual features can be implemented individually or in combination in the form of sub-combinations in the embodiment of the invention and in other fields and can represent advantageous and protectable embodiments for which protection is claimed here.
Zeichnungdrawing
Weitere Einzelheiten der Neuerung werden in den Zeichnungen anhand von schematischen Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigenFurther details of the innovation are described in the drawings using schematic embodiments.
Figur 1 die neuerungsgemäße Filterpatrone im Längsschnitt, wobei einFigure 1 shows the filter cartridge according to the innovation in longitudinal section, with a
Dichtring zur Abdichtung im Gehäuse zur Anwendung kommt,Sealing ring is used for sealing in the housing,
Figur 2 die teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer Filterpatrone mit Formdichtung,Figure 2 shows a partially cutaway side view of a filter cartridge with molded seal,
Figur 3 das in der Filterpatrone gemäß Figur 1 zur Anwendung kommende Unterteil des Mittel roh rs im Mittelschnitt undFigure 3 shows the lower part of the central tube used in the filter cartridge according to Figure 1 in the middle section and
Figur 4 die Aufsicht auf das Unterteil gemäß Figur 3.Figure 4 shows the top view of the lower part according to Figure 3.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Der Aufbau der neuerungsgemäßen Filterpatrone läßt sich der Figur 1 entnehmen. Diese besteht aus einem ringförmig zusammengeschlossenen Filtermedium 10, welches insbesondere ein sternförmig gefaltetes Filterpapier sein kann. Dieses ist mit Stirnseiten 11 in Endscheiben 12 aus Nitrilkautschuk eingebettet. Die Endscheiben stehen mit einem Mittelrohr im Eingriff, welches aus einem Oberteil 13 und einem Unterteil 14 besteht. Hierdurch kommt eine radiale Abdichtung zustande. Das Mittelrohr hat Durchbrüche 15, so daß dessen Inneres als Reinseite 16 des Filters fungieren kann. Die Außenseite des Filtermediums bildet somit die Rohseite 17 des Filters. Um eine Abdichtung zwischen Roh- und Reinseite zu erreichen, ist an den Stirnseiten des Mittelrohrs eine Axialnut 18 vorgesehen, die als Aufnahme für einen Dichtring 19 benutzt wird.The structure of the filter cartridge according to the innovation can be seen in Figure 1. This consists of a ring-shaped filter medium 10, which can in particular be a star-shaped folded filter paper. This is embedded with end faces 11 in end plates 12 made of nitrile rubber. The end plates engage with a central tube, which consists of an upper part 13 and a lower part 14. This creates a radial seal. The central tube has openings 15 so that its interior can function as the clean side 16 of the filter. The outside of the filter medium thus forms the raw side 17 of the filter. In order to achieve a seal between the raw and clean sides, an axial groove 18 is provided on the end faces of the central tube, which is used as a holder for a sealing ring 19.
Oberteil 13 und Unterteil 14 des Mittelrohrs sind miteinander verschnappt. Im Oberteil ist zu diesem Zweck eine Ringnut 20 vorgesehen, die nach außen weist, und mit Segmenten 21 im Eingriff steht, die zu diesem Zweck ein Absatz 22 aufweisen.The upper part 13 and the lower part 14 of the central tube are snapped together. For this purpose, an annular groove 20 is provided in the upper part, which faces outwards and engages with segments 21, which have a shoulder 22 for this purpose.
Figur 2 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Stirnseite des Oberteils. Um eine Formdichtung 23 aufnehmen zu können, weist diese einen Ringvorsprung 24 auf. Die Formdichtung kann zum Beispiel zur radialen Abdichtung mit Hilfe angespritzter Lippen 25 auf einem nicht dargestellten Austrittsstutzen verwendet werden. Die Stirnseite des Oberteils 13 ist so ausgestaltet, daß gleichzeitig die Axialnut 18 entsteht. Auf diese Weise wird zum einen eine Materialanhäufung im Bereich der Dichtungsaufnahme am Mittelrohr vermieden. Weiterhin kann das selbe Oberteil zur Aufnahme unterschiedlicher Dichtungen genutzt werden. Hierdurch lassen sich insbesondere die Werkzeugkosten für unter-Figure 2 shows an alternative design of the front side of the upper part. In order to accommodate a molded seal 23, this has an annular projection 24. The molded seal can be used, for example, for radial sealing with the help of molded lips 25 on an outlet nozzle (not shown). The front side of the upper part 13 is designed in such a way that the axial groove 18 is created at the same time. In this way, an accumulation of material in the area of the seal holder on the center pipe is avoided. Furthermore, the same upper part can be used to accommodate different seals. This allows the tool costs for different
schiedliche Varianten des Mittel roh res einsparen, da unabhängig von der Dichtung dasselbe Bauteil verwendet werden kann.Different variants of the center pipe can be saved because the same component can be used regardless of the seal.
Die Figuren 3 und 4 zeigen das Unterteil des Mittelrohrs als Einzelteil. Insbesondere lassen sich die Segmente 21 erkennen, welche durch Aussparungen 26 voneinander getrennt sind. Die Aussparungen nehmen einen Winkelabschnitt &agr; ein, welcher etwas größer gewählt ist, als der Winkelabschnitt ß, der die Winkelausdehnung der Absätze 22 beschreibt. Ein zur Herstellung des Unterteils in dieses eingebrachter nicht dargestellter Kern kann somit hinterschneidungsfrei durch eine Drehung um den Winkelabschnitt &bgr; entformt werden. Figures 3 and 4 show the lower part of the central tube as an individual part. In particular, the segments 21 can be seen, which are separated from one another by recesses 26. The recesses take up an angular section α, which is selected to be somewhat larger than the angular section ß, which describes the angular extent of the shoulders 22. A core (not shown) introduced into the lower part to produce it can thus be demolded without undercuts by rotating it around the angular section β.
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